Laboratorio de procesados procesados II N8 COLORANTES COLOR ANTES DISPERSO 1. Obj Objeti etivo vo
Conocer, aplicar y evaluar las técnicas de teñido con colorantes dispersos sobre fbras de polyester. Realizar el teñido de poliéster por el étodo carrier.
2. Fund undame amento nto teó teóri rio o 2.1. Po!i"#ter !olyester re"uires t#e use o$ disperse dyes. %t#er types o$ dyes leave t#e color o$ polyester alost entirely unc#an&ed. '#ile novices #appily c#ar&e into dyein& (it# acid dyes )$or (ool or nylon* and fber reactive dyes )$or cotton and rayon*, o$ten (it# e+cellent results, t#e iersion dyein& o$ polyester is a dierent story.
-raduccin/ -raduccin/ 0!oliéster re"uiere el uso de colorantes dispersos. %tros tipos de colorantes dean el color de poliéster casi totalente sin cabios. 2ientras "ue #ay colorantes para los teñido con colorantes 3cidos )por lana o nylon* y colorantes reactivos de fbra )para el al&odn y ra ray yn* n*,, a e enu nudo do co con n e+c +cel elen ente tess res esul ulta tados dos,, el te teñi ñido do de inersin de poliéster es una #istoria di$erente. di$erente.
La fbra de poliéster conocida y utilizada por todos nosotros es derivada de poliésteres or&3nicos, siendo #ilada por $usin por"ue su solubi solubilid lidad ad en cierto ciertoss disolv disolvent entes es or&3n or&3nicos icos es liita liitada da y por"ue el &rado de su estabilidad térica nos perite elaborarla a partir del pol5ero $undido sin "ue se produzcan cabios en su coposicin. 6l -ere$talato de !olietileno es uno de los pol5eros #ilables de &ran iportancia coercial )se lo descubri en 1741* y es el "ue conente procesaos coo fbra de poliéster.
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Laboratorio de procesados II N8 2.2. Carater$#tia# de !o# o!orante# di#%er#o# Las part5culas del colorante se disuelven en su $ora ono9 olecular estando uy in:uenciada esta solubilidad por las condiciones del edio as5 coo por otros $actores propios, entre los cuales podeos nobrar, el a&ua, p; del edio, relacin de baño, dispersantes, carriers, i&ualizantes, electrolitos, etc., ade3s de las altas teperaturas de trabao. La teor5a del ecaniso de tintura se basa en principio en "ue los colorantes pueden penetrar dentro de la fbra de poliéster cuando se encuentran en su $ora ono9olecular dispersa, en otras palabras el colorante debe disolverse priero en el baño de tintura para lue&o ser adsorbido en la superfcie de la fbra y en una etapa posterior di$undirse dentro de la isa. 6n consecuencia la verdadera copatibilidad entre los colorantes no depende solaente del tipo de colorantes sino tabién de la concentracin coparativa de los isos. 6l p; del edio debe rondar el edio 3cido en el caso de los procesos de teñido norales o el edio alcalino coo ocurre con ciertas &aas de colorantes de aplicacin actual utilizados en la tintura de la ezcla de poliéster
%? en un solo baño. -abién el a&ua debiera ser analizada ya "ue uc#os colorantes @I?!6R?%? y ciertos au+iliares pueden ser sensibles a la dureza de la isa, necesit3ndose en uc#os casos el a&re&ado de a&entes secuestrantes para corre&ir tal problea
2.&. 'eani#mo de tintura de! %o!i"#ter ?e pueden destacar tres etapas distintas y consecutivas a edida "ue transcurre el proceso de tintura de la fbra/ •
• •
@i$usin del colorante desde el baño #acia la superfcie de la fbra. =dsorcin del colorante por la superfcie de la fbra. @i$usin del colorante desde la superfcie al interior de la fbra.
6n !a %rimera eta%a es iportante señalar "ue la velocidad de a&otaiento del colorante en una ezcla, est3 vinculada a la concentracin relativa/ a ayor concentracin enor velocidad de a&otaiento. 6n la #e(unda )a#e se deterina las posibilidades de i&ualacin, in:uenciada por la concentracin del colorante, el &radiente térico, la presencia de ciertos au+iliares y de las caracter5sticas particulares de la fbra. 6n la )a#e *na! la ayor in:uencia est3 dada por el voluen y el lar&o de la olécula del colorante y la ener&5a aplicada, siendo la 4 1
Laboratorio de procesados II N8 de alta teperatura la de eores resultados tanto en di$usin, coo en i&ualacin.
2.+. Tintura de te!a# on *bra# de %o!ie#ter 6+isten dos étodos de aplicacin/
Por a(otamiento, )batc#, partidas, a la discontinua*, donde se tiñe un lote de tela de un deterinado peso, en $uncin del e"uipo disponible. I.
'-TODO DE TINTRA CON CARRIER A PRESI/N AT'OSF-RICA
Consiste en el epleo de un au+iliar de tintura )carrier* "ue acta #inc#ando la fbra de poliéster, de $ora "ue a 1AABC, el colorante disperso puede di$undirse dentro de la fbra y teñirla efcienteente. !resenta el inconveniente "ue el carrier est3 basado en sustancias $enlicas de alta containacin abiental, por lo "ue su uso est3 disinuyendo $uerteente. ?in ebar&o el uso de este étodo es necesario cuando no se disponen de e"uipos cerrados "ue peritan trabaar a alta teperatura. Las concentraciones enores de au+iliares y de tiepos de proceso corresponden a las enores concentraciones de colorantes. Las relaciones de baño est3n dadas por el voluen de baño ptio de los e"uipos "ue se utilicen. 6l lavado reductor puede evitarse en tonos claros #asta edios, y depender3 de las solideces fnales e+i&idas. II.
'-TODO DE TINTRA A ALTA TE'PERATRA 0T
6s actualente el étodo 3s di$undido, a ra5z del desarrollo y di$usin de las 3"uinas over:o( y et, de alta teperatura. 6l étodo es 3s efciente "ue el anterior y enos containante. ?e #acen las isas recoendaciones &enerales "ue en el étodo anterior. La inclusin de un a&ente eulsionante con caracter5sticas tensioactivas se recoienda en caso de ercader5as conteniendo aceites de teedur5a reanente, de di$5cil eliinacin en el pretrataiento o por ausencia de éste. 4 1
Laboratorio de procesados II N8 6l a&re&ado de un acelerante de di$usin se #ace necesario cuando se observe una ala penetracin del colorante dentro de la fbra, especialente en tonos intensos. 6n uc#as oportunidades los colorantes "uedan depositados sobre la superfcie de la fbra sin penetrar dentro de la isa, &enerando posteriorente una ala solidez al $rote.
Por im%re(naión, )a la cont5nua, !ad-#erosol*, donde la tela pasa en $ora continua por un baño donde se ipre&na con el color, lue&o se desarrolla el iso por teperatura y fnalente se reco&e en rollos. I.
'-TODO POR I'PRE3NACI/N4DESARROLLO T-R'ICO 0PAD4TER'OSOL
Los étodos descritos anteriorente, se aplican al ennobleciiento de partidas por lotes, esto es una cantidad liitada de tela "ue var5a se&n la capacidad de la 3"uina del e"uipo epleado. !ero cuando se necesita procesar &randes cantidades de ercader5a, se eplea el étodo de tintura a la continua "ue, con al&unas variantes se&n la fbra "ue conten&a, tiene por base la si&uiente secuencia de operaciones/ I2!R6DN=CIEN
!R6?6C=@% -6R2%FIG=@% L=>=@% →
→
I2!R6DN=CIEN
La aplicacin del colorante se realiza cuando la tela atraviesa el baño de tintura contenido en la batea de un $ulard, donde se ipre&na y lue&o e+prie a una presin controlada, "ue perite conocer la cantidad de colorante "ue va a transportar el te+til por unidad de superfcie. 6n la ia&en adunta se ve la tela sin teñir a la iz"uierda, y lue&o de pasar por el baño de tintura, se puede observar coo "ueda ipre&nada, lista para entrar al presecado. ..... 6n proceso industrial la tela no se enrolla )coo se ve en la ia&en*, sino "ue entra directaente al e"uipo de presecado y terofacin descrito a continuacin. !R6?6C=@% < -6R2%FIG=CIEN
La tela ipre&nada con el baño de tintura entra a un e"uipo de presecado donde tiene lu&ar la evaporacin del a&ua. 6n ese 4 1
Laboratorio de procesados II N8 oento y dentro del iso e"uipo, es conducida a un sector de ayor teperatura donde de produce el terofado, en donde el colorante penetra por la accin térica dentro de la fbra, "uedando fado a la isa. ?in ebar&o, "ueda una cantidad reanente de colorantes y productos au+iliares sobre la superfcie del te+til, "ue den ser e+tra5dos. L=>=@% = L= C%N-INH=
Cuando la tela sale del e"uipo de terofado, entra a una instalacin de lavado al anc#o coo la "ue se ve en la ia&en adunta. !or edio de una serie rodillos la tela es obli&ada a suer&irse y eer&er repetidas veces en el baño de lavado, donde se produce la lipieza del reanente encionado, "ue es el responsable de una ala solidez al $rote, cuando no es e+tra5do correctaente. Concluida esta etapa de lipieza el proceso de tintura est3 terinado.
&. 'ateria!e# •
• • • • • • • • •
otones, blonda, el3stico, tela 1AAJ poliéster.
K 6rleneyer 1 probeta de 1AAl vaso de KAl vasos de KAAl 1 pipetas de 1l 1 pipetas de K l 1 pipeta de 1Al 1 ba&ueta -iera
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Laboratorio de procesados II N8 • •
Indicador de !; 1 teretro
+. E5ui%o#
6spectro$otetro de @=-=C%L%R MAA Caa de luces alanza de precisin
re$ractancia
6. Produto# 5u$mio# reativo# Rojo tera#i! R Amari!!o tera#i! +3 Roo terasil FN =zul terasil RL =zul terasil D6 A7ILIARES arrier Su!)ato de amonio 8ido )ormio De9o! SN :a;o redutivo #idrosulfto ?oda caustica
Funión colorante colorante
antidad 1J 1J
Colorante Colorante colorante
1J 1J 1J
transportado res -apn de 3cido -apn de 3cido dispersante
&
reductor
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1 &
Laboratorio de procesados II N8 los porcentaes son aplicados al peso )K&r*.
<. Proedimiento • • • •
•
•
•
•
•
•
!esar K& entre botones, tela 1AAJ poliéster, blonda, el3stico. !reparar el colorante diluyéndolo con a&ua $r5a. !reparar los au+iliares se&n la tabla de datos. 6n un recipiente a&re&ar las soluciones prepararas y cubrir el voluen de baño a 1AAl con a&ua blanda todo esto a teperatura abiente. Lue&o esperar unos K inutos y auentar la teperatura &radualente #asta los OA PC, durante ese tiepo sacar uno de los botones a&re&ados para posteriorente realizar una coparacin. =l lle&ar a los OA PC se epieza a subir la teperatura #asta los 78 PC teniendo cuidado con el aterial de poliéster esto debido "ue ya pas su teperatura cr5tica. Lle&ado a los 78 PC se procede a retirar el otro botn para su posterior coparacin. Lue&o de lle&ar a los 78PC se toa 4Kinutos para "ue se pueda teñir todo el aterial te+til a&re&ado al baño. Lue&o enua&ar y realizar el baño reductivo con #idrosulfto y soda caustica. Finalente realizar el neutralizado con 3cido acético Curva de te;ido
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Laboratorio de procesados II N8 =. C>!u!o# Para e! o!orante Rojo Tera#i! R? Amari!!o Tera#i! +3? Rojo Tera#i! F:N? A@u! Tera#i! &RL A@u! Tera#i! :3E, 1 100
x ( 5 g ) x
100 ml 1g
=5 ml
Para e! arrier 02 (rB!, 2g 1000 ml
x ( 100 ml ) x
10 ml 1g
=2 ml
Para e! #u!)ato de amonio 01(rB ! ,
(
1 gr 1000 ml
)( x
100 ml
) x
10 ml 1g
=1 ml
Para e! Aido Formio 01(rB!, 1 gr 1000 ml
x ( 100 ) x
10 ml 1g
=1 ml
Para De9o! SN 0?6 (B!, 0.5 gr 1000 ml
x ( 100 ml ) x
10 ml 1g
=0.5 ml
Para e! idro#u!*to 02(rB! 2 gr 1000 ml
x ( 100 ml ) x
10 ml 1g
=2 ml
Para !a #oda au#tia02(rB!, 2 gr 1000 ml
x ( 100 ml ) x
10 ml 1g
=2 ml
. Dato# re#u!tado# !eso de la uestra QK& R..Q 1<A Rojo tera#i! R o!rante
K l
Amari!!o tera#i! +3 K l
arrier Su!)ato de amonio 8ido
l 1l
l 1l
l 1 l
l 1 l
l 1 l
1 l
1 l
1 l
1 l
1 l
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Roo tersail FN K l
=zul terasil RL K l
=zul terasil D6 K l
Laboratorio de procesados II N8 )órmio De9o! SN o!umen de a(ua b!anda o!umen de ba;o
A,K l 7A,K l
A,K l 7A,K l
A,K l 7A,K l
A,K l 7A,K l
A,K l 7A,K l
1AA l
1AAl
1AA l
1AA l
1AA l
Re%orte mue#tra# de botone# Ob#ervaio ne#
Rojo tera#i! R
Amari!!o tera#i! +3 +?6
Rojo tera#i! F:N +?6
A@u! tera#i! &RL +?6
A@u! tera#i! :3E +?6
P de ba;o iniia! :otone# a !o# 16 minuto# de aber !!e(ado a !o# GHC
+?6
P *na! :otone# a !o# +6 minuto# de#%u"# de aber !!e(ado a !o# GHC
+
+
+
+
+
'ue#tra# #e(n ada o!orante te;ido
A@u! tera#i! &RL
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Laboratorio de procesados II N8
Rojo tera#i! F:N
A@u! tera#i! :3E
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Laboratorio de procesados II N8
Amari!!o tera#i! +3
Rojo tera#i! R
Curva# de remi#ión AJL TERASIL &RL
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Laboratorio de procesados II N8 De !a urva de remi#ión
?e observa "ue es una uestra de color azul con re:ectancia roa, con un pico de 48J "ue indica "ue se trata de un color edio en intensidad. La curva coo no es per$ecta indica "ue es un color de bao croa, es decir es al&o sucio. De !o# i!uminante#
?e observa "ue presenta inconsistencia de color bao el iluinate @MK 1A @e&, = 1A @e&, FA 1A@e&.
ROKO TERSAIL F:N
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Laboratorio de procesados II N8 De!a urva de remi#ión
?e observa "ue es una uestra de color roo azulada, con un pico de 87J de re:ectancia lo "ue indica "ue se trata de un color claro De !o# i!uminante#
?e observa "ue presenta inconsistencia de color bao el iluinante @MK 1A @e&, = 1A @e&, FA 1A@e&.
AJL TERASIL :3E De !a urva de remi#ión
?e observa "ue se trata de un color azul, pero debido a la inclinacin de enor pendiente del lado iz"uierdo indica "ue presenta tabién un color verdoso, por dic#a cobinacin de color la uestra tiene una apariencia tur"ueza. Coo la curva es casi per$ecta tiene buen croa, es decir presenta brillo. De !o# i!uminante#
?e observa "ue presenta inconsistencia de color bao el iluinate @MK 1A @e&, =
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Laboratorio de procesados II N8 A'ARILLO TERASIL +3 De !a urva de remi#ión
?e observa "ue se trata de un color aarillo roizo, con un pico de re:ectancia de 84J lo "ue indica "ue se trata de un color aarillo claro. @ebido a la curva de$ore "ue presenta, nos indica "ue se trata de un color sucio, de bao croa. De !o# i!uminante#
?e observa "ue presenta inconsistencia de color bao el iluinante @MK 1A @e&, = 1A @e&, FA 1A@e&.
ROKO TERASIL R
De !a urva de remi#ión
?e observa "ue se trata de un color roo azulado, con un pico de re:ectancia de 8OJ lo "ue indica "ue se trata de un color roo claro. De !o# i!uminante#
?e observa "ue presenta inconsistencia de color bao el iluinante @MK 1A @e&, = 1A @e&, FA 1A@e&.
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Laboratorio de procesados II N8 G. Con!u#ione#
!ara realizar el teñido de poliéster con carrier se debe realizar en edio acido. Con el os"uito se puede tener el color a la cual debe lle&ar el teñido fnal. Las uestras obtenidas presentaron veteadura, la 3s notoria $ue el "ue se #izo con el colorante roo terasil R, posibleente por"ue el baño de teñido no se realiz en un sistea cerrado para "ue anten&a el voluen de baño y evitar "ue se evapore. -eniendo en cuenta "ue la solucin de baño era uy bao y no lle&aba cubrir del todo a las uestras. Las K uestras de poliéster 1AAJ presentan inconsistencia de color bao los iluinantes @MK 1A @e&, = 1A @e&, FA 1A@e&. Los botones se pueden teñir en poco tiepo, sin ebar&o a ayor tiepo ayor ser3 la intensidad de teñido. Con el baño reductivo se obtuvo una eor i&ualacin del color teñido. =l a&re&arle A,K l de carrier concentrado al baño de teñido, se intensifco 3s el color de teñido de la uestra.
1.
Reomendaione#
=se&urarse "ue los colorantes se encuentren en buen estado ya "ue
podr5an estar vencidos. =se&urarse "ue el carrier se encuentre en uy buen estado para &arantizar "ue el colorante podr3 ser 0transportado #acia la fbra ya "ue la teperatura del baño es de 78PC y no de 1A a la cual deber5a teñirse. Realizar los c3lculos de la anera correcta para evitar errores en el proceso de teñido Realizar la prueba de 0os"uito antes de a&re&ar el colorante al baño para ase&urarse "ue el color esperado ser3 el adecuado, ade3s ello nos peritir3 &arantizar "ue el carrier est3 $uncionando de la anera adecuada.
11. • •
•
:ib!io(ra)$a
!3&inas (eb #ttp/<<(((.redte+tilar&entina.co.ar
Laboratorio de procesados II N8 12.
Aneo
Cat3lo&o de colorantes. Su5ica suiza industrial de ecuador 9A14 Caracter5sticas de colorantes dispersos Tera#i! amari!!o LF Tera#i! amari!!o M4EL
A!ta #o!ide@ a !a !u@ -inturas sin probleas de ezclas !6?<6L a 1KPC. uy buenas solideces al lavado. ?olideces est3ndar =lta solidez a la luz -inturas sin probleas de ezclas !6?<6L a 1KPC. uy buenas solideces al lavado. =lta visibilidad =lta solidez a la luz 6+celentes solideces al lavado a altas teperaturas y el 3s alto desepeño #edo 6+celentes solideces al lavado a altas teperaturas y el 3s alto desepeño #edo 6+celente solidez a la luz uenas solideces al lavado.
Tera#i! a@u! :342 Tera#i! a@u! LF Tera#i! ne(ro M4EL TERASIL ROKO 3FF Tera#i! rojo LF Tera#i! a@u! MM423S Tera#i! marino MM43SN Terato% ne(ro LF Tera#i! rojo M4RS
Fuente/ #ttp/<
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